Најважније из лекције
Састав и функције: Амино-киселине садрже \( -\text{NH}_2 \) и \( -\text{COOH} \) групе (најчешће на истом, \( \alpha \)-угљениковом атому). Око 20 \( \alpha \)-амино-киселина изграђује све природне протеине.
Есенцијалност: Човек и животиње не могу сами синтетисати све амино-киселине (есенцијалне морају уносити храном), док биљке могу синтетисати све.
Физичка својства: Чврсте беле кристалне супстанце, добро растворљиве у води због поларности.
Пептидна веза: Настаје реакцијом \( -\text{COOH} \) групе једне и \( -\text{NH}_2 \) групе друге амино-киселине уз издвајање воде (\( \text{H}_2\text{O} \)). Повезивањем настају дипептиди, полипептиди и протеини.
Есенцијалност: Човек и животиње не могу сами синтетисати све амино-киселине (есенцијалне морају уносити храном), док биљке могу синтетисати све.
Физичка својства: Чврсте беле кристалне супстанце, добро растворљиве у води због поларности.
Пептидна веза: Настаје реакцијом \( -\text{COOH} \) групе једне и \( -\text{NH}_2 \) групе друге амино-киселине уз издвајање воде (\( \text{H}_2\text{O} \)). Повезивањем настају дипептиди, полипептиди и протеини.
Амино-киселине су органска једињења која у својим молекулима истовремено садрже две различите функционалне групе: амино-групу (\( -\text{NH}_2 \)) и карбоксилну групу (\( -\text{COOH} \)).
Елементарни састав: Молекули свих амино-киселина садрже атоме угљеника (\( \text{C} \)), водоника (\( \text{H} \)), кисеоника (\( \text{O} \)) и азота (\( \text{N} \)), док неке садрже и сумпор (\( \text{S} \)).
Амино-група садржи један атом водоника мање у поређењу са молекулом амонијака (\( \text{NH}_3 \)).
\( \alpha \)-амино-киселине су амино-киселине код којих су и амино-група и карбоксилна група везане за исти, такозвани \( \alpha \) (алфа) угљеников атом.
\[ \text{H}_2\text{N}-\underset{\begin{matrix}|\\ \text{R}\end{matrix}}{\text{CH}}-\text{COOH} \]
Општа формула \( \alpha \)-амино-киселина (R представља бочни низ/остатак)
Најједноставнија амино-киселина је глицин (код њега је бочни низ \( \text{R} = -\text{H} \)):
\[ \text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH} \]
Које две функционалне групе одређују припадност једињења класи амино-киселина?
То су амино-група (\( -\text{NH}_2 \)) и карбоксилна група (\( -\text{COOH} \)).
Протеинске амино-киселине: Амино-киселине чији остаци изграђују молекуле протеина. Постоји двадесетак оваквих амино-киселина у живом свету и све оне припадају \( \alpha \)-амино-киселинама.
Есенцијалне амино-киселине: Амино-киселине које организам животиња и човека не може сам да синтетише, већ се морају уносити путем исхране.
Биљке имају способност да саме синтетишу све амино-киселине неопходне за изградњу њихових протеина.
Да ли су за биљке поједине амино-киселине есенцијалне?
Нису, зато што биљке могу самостално да синтетишу све амино-киселине које су им потребне за изградњу протеина.
Амино-киселине су при стандардним условима супстанце у чврстом агрегатном стању, најчешће беле боје (кристални прах).
Добро се растварају у води захваљујући присуству поларних функционалних група (\( -\text{NH}_2 \) и \( -\text{COOH} \)) у њиховим молекулима.
Глицин је бела кристална супстанца у праху која се лако раствара у води.
Хемијска својства амино-киселина одређена су истовременим присуством базне амино-групе и киселе карбоксилне групе.
Реакцијом карбоксилне групе једног молекула амино-киселине са амино-групом другог молекула амино-киселине настаје пептидна веза, уз издвајање молекула воде.
\[ \text{R}_1\text{-COOH} + \text{H}_2\text{N-R}_2 \longrightarrow \text{R}_1\text{-CO-NH-R}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
\( -\text{CO}-\text{NH}- \) представља пептидну (амидну) везу
- Дипептид: Садржи остатке 2 молекула амино-киселина повезане једном пептидном везом.
- Трипептид: Садржи остатке 3 молекула амино-киселина повезане са две пептидне везе.
- Полипептиди (протеини): Настају повезивањем великог броја остатака амино-киселина пептидним везама.
Инсулин је пептидни хормон који регулише ниво глукозе у крви. Састоји се од два повезана полипептидна ланца (од 21 и 30 амино-киселинских остатака).
Колико се пептидних веза налази у молекулу трипептида?
У молекулу трипептида повезана су три амино-киселинска остатка помоћу 2 пептидне везе.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Навести најмање четири хемијска елемента која улазе у састав свих амино-киселина.
Сви молекули амино-киселина садрже: угљеник (\( \text{C} \)), водоник (\( \text{H} \)), кисеоник (\( \text{O} \)) и азот (\( \text{N} \)).
Задатак 2 (лак): Прецртајте нетачне појмове у следећим тврдњама:
а) Амино-киселине су мономери / полимери протеина.
б) Глицин се раствара / не раствара у води.
в) При стварању дипептида издваја се молекул воде / амонијака.
а) Амино-киселине су мономери / полимери протеина.
б) Глицин се раствара / не раствара у води.
в) При стварању дипептида издваја се молекул воде / амонијака.
а) Амино-киселине су мономери (прецртава се: полимери).
б) Глицин се раствара у води (прецртава се: не раствара).
в) При стварању дипептида издваја се молекул воде (прецртава се: амонијака).
б) Глицин се раствара у води (прецртава се: не раствара).
в) При стварању дипептида издваја се молекул воде (прецртава се: амонијака).
Задатак 3 (средњи): Објасните појам \( \alpha \)-амино-киселина и напишите структурну формулу најједноставније међу њима.
\( \alpha \)-амино-киселине су она једињења код којих су и амино-група (\( -\text{NH}_2 \)) и карбоксилна група (\( -\text{COOH} \)) директно везане за исти (\( \alpha \)) угљеников атом.
Најједноставнија је глицин: \[ \text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH} \]
Најједноставнија је глицин: \[ \text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH} \]
Задатак 4 (тежак): Како међусобно реагују два молекула глицина? Напишите једначину реакције и заокружите пептидну везу у насталом производу.
Карбоксилна група једног молекула глицина реагује са амино-групом другог молекула глицина уз елиминацију воде:
\[ \text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH} + \text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH} \longrightarrow \text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\underbrace{\text{CO}-\text{NH}}_{\text{пептидна веза}}-\text{CH}_2-\text{COOH} + \text{H}_2\text{O} \]
Производ реакције је дипептид (глицил-глицин).
